Rauchen und bakterielle Infektionen Teil I
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Fakten zum Rauchen Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg Rauchen und bakterielle Infektionen Teil I Hintergrund Rauchen erhöht das Risiko, an bakteriellen Infektionen zu erkranken. Zu diesen gehören Atemwegsinfektionen, wie Bronchitis, Pneumonie, die Legionärskrankheit und Tuberkulose, außerdem Hirnhautentzündung, Mittelohrentzündung, Parodontitis, Helicobacter pylori-Infektionen, die den Magen betreffen, sowie Geschlechtskrankheiten, wie bakterielle Vaginose, Chlamydien-Infektionen und Gonorrhoe. 1. Gründe für den Zusammenhang von Rauchen und bakteriellen Infektionen Rauchen fördert bakterielle Infektionen auf mehreren Wegen. Zunächst scheint Zigarettenrauch das Wachstum bestimmter Bakterien zu beeinflussen, was die mikrobiologische Zusammensetzung in verschiedenen Geweben verändert9,16,20,59,64. Da natürlich vorkommende Bakterien in ihrem Wachstum gehindert werden, können sich potentiell schädliche Arten besser vermehren. Des Weiteren scheinen Nikotin und Cotinin, ein Abbauprodukt des Nikotins, mit den Giftstoffen, die von einigen Bakterienarten produziert werden, in Wechselwirkung zu treten4. Bakterielle Infektionen verlaufen bei Rauchern oft schwerwiegender und können häufiger als bei Nichtrauchern sogar zum Tode führen, da die Leistungsfähigkeit des Immunsystems Antikörper binden an spezifische Zelloberflächenmoleküle von Bakterien. vermindert wird3, indem die Inhaltsstoffe des Tabakrauchs die Zellen des angeborenen sowie des erworbenen Immunsystems schädigen54,58. Die Hauptaufgabe der Zellen des angeborenen Immunsystems besteht darin, Krankheitserreger (Pathogene) mittels bestimmter molekülbindender Strukturen (Rezeptoren) auf der Zelloberfläche zunächst zu erkennen, um sie dann vernichten zu können. Dies geschieht in einem Prozess, der Phagozytose genannt wird und bei dem die Bakterienzellen von spezialisierten Immunzellen sozusagen gefressen werden. Der Tabakrauch verringert die Anzahl dieser Rezeptoren, die die Zellen benötigen, um die Bakterien zu erkennen und zu töten22,36,49,62. Außerdem wird die Fähigkeit, bestimmte Botenstoffe zu produzieren, mit Hilfe derer die Immunzellen miteinander kommunizieren können, herabgesetzt45 (Abb. 1). Der Einfluss des Rauchens auf die erworbene Immunantwort äußert sich vor allem in einem veränderten Mengenverhältnis bestimmter Moleküle (Antikörper), durch die die Immunzellen ein Pathogen als solches identifizieren können19,54. Welche Effekte der Tabakrauch auf die Funktion der Zellen, die diese Antikörper produzieren, hat, ist noch nicht vollständig geklärt. Außerdem wird durch das Rauchen auch die Ausbildung neuer Gefäßstrukturen (Angiogenese) beim Wundheilungsprozess herabgesetzt. Dies kann beispielsweise zum Fortschreiten einer Parodontitis beitragen50. Dieser Vorgang setzt die Produktion von Botenstoffen in Gang, die Signale zu anderen Immunzellen weiterleiten. Die Bakterien werden über Rezeptoren von bestimmten Immunzellen (Phagozyten) erkannt, aufgenommen und getötet. Rezeptor Botenstoff Tabakrauch Antikörper Bakterium vermindert die Fähigkeit von Immunzellen, Bakterien zu bekämpfen. stört die Produktion von Antikörpern und Botenstoffen durch Immunzellen. Phagozyt („Fresszelle“) Rezeptor Zellkern Immunzelle Abbildung 1: Immunabwehr von Krankheitserregern und der Einfluss des Rauchens. Tabakrauch nimmt negativen Einfluss auf das Mengenverhältnis von Antikörpern und außerdem auf die Fähigkeit von Immunzellen zur Phagozytose (Aufnahme) und zum Töten von Bakterien sowie zur Produktion von Botenstoffen. Blaue Reihe Infekt I.indd 1 31.08.2009 11:16:28 Uhr Rauchen und bakterielle Infektionen Teil I 2. Durch Rauchen verursachte bakterielle Infektionskrankheiten Atemwegsinfektionen Eine Bronchitis ist eine Entzündung in den größeren, oberen Atemwegen (Nasenhöhle, Mundhöhle, Rachen und Schlund). Sie wird oft von einer Erkältung und teilweise auch von einem Husten begleitet. Die Erreger sind zumeist Bakterienarten, wie Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus und Moraxella catarrhalis, seltener Viren oder Pilze. Bei einer Lungenentzündung (Pneumonie) sind auch die unteren Bereiche des Atemwegsystems (Luftröhre, Bronchien und Lungen) betroffen, so dass die Krankheit schwerwiegender ist. Der Großteil der Lungenentzündungen kann auf das Bakterium Streptococcus pneumoniae zurückgeführt werden41,43, das besonders gefährlich ist, da es sich sehr schnell im Körper ausbreiten kann. Unbehandelt führt eine Infektion mit diesem Bakterium bei 30 Prozent der Betroffenen zum Tode34. Die Legionärskrankheit entsteht ausschließlich durch eine Infektion mit Bakterien der Gattung Legionella (Legionella pneumophila)48. Nach einer Inkubationszeit von 2–14 Tagen äußert sie sich meist zunächst durch hohes Fieber, Schüttelfrost sowie Reizhusten. Bei einer falschen oder zu späten Behandlung kann sich die Krankheit auf den ganzen Körper ausweiten4. Die Tuberkulose (Schwindsucht) ist eine chronisch verlaufende bakterielle Infektionskrankheit, die meist durch eine Tröpfcheninfektion mit Mycobacterium tuberculosis verursacht wird. Die eingeatmeten Bakterien setzen sich in der Lunge ab und rufen eine Immunreaktion hervor, bei der sie von bestimmten Zellen des Immunsystems, den Makrophagen, aufgenommen werden. Meist können die Bakterien in diesen Immunzellen überleben und sich weiter teilen. Dabei bilden sich Aggregate aktivierter Makrophagen, so genannte Tuberkeln. Bei 5–10 Prozent der Infizierten kann das Immunsystem die Bakterien nicht unter Kontrolle halten, so dass es zu einer akuten Infektion kommt, bei der das Lungengewebe zerstört wird53. Der Erreger verbreitet sich auch in andere Körperteile bis es zum Tod des Infizierten kommt. In den meisten Fällen kommt es jedoch nicht zu einer akuten Infektion, sondern die Infektion bleibt lokal begrenzt. Die Tuberkulose ist mit 11 Prozent die weltweit häufigste tödliche Infektionskrankheit18,34. Rauchen ist mit einem erhöhten Risiko für Infektionen der Atemwege, wie Bronchitis, Lungenentzündung und Legionärskrankheit, verbunden15,33,39,56. Die Mikroflora des Nasen-Rachenraumes von Rauchern enthält verglichen mit Nichtrauchern weniger natürlich vorkommende Bakterien, die normalerweise die Ausbreitung schädlicher Bakterien verhindern. Dies begünstigt eine Besiedlung mit Krankheitserregern, wobei es je nach Bakterienart zu den unterschiedlichen Krankheitsbildern kommen kann9. Das Risiko, zu erkranken, steigt dabei mit der Anzahl täglich gerauchter Zigaretten, was bedeutet, dass ein dosisabhängiger Zusammenhang besteht11,21,41. Bei einem täglichen Konsum von 1–14 Zigaretten nimmt beispielsweise das Risiko einer Pneumokokkeninfektion um mehr als das Doppelte zu und bei starken Rauchern (≥ 25 Zigaretten pro Tag) kann es über fünfmal so hoch sein41. Erkältungen und Lungenentzündungen führen bei Rauchern außerdem öfter zum Tod39. Auch Passivrauchen kann, insbesondere bei Kindern, zu Infektionen der unteren Atemwege beitragen24. Rauchen erhöht zudem das Risiko, an Tuberkulose zu erkranken1,5,12,27,28,32,35,44,52. Die Anfälligkeit für eine Tuberkuloseerkrankung steht mit dem Tabakkonsum ebenfalls in einer dosisabhängigen Beziehung27,39. Bei Rauchern schreitet die Krankheit außerdem schneller voran28 und verläuft schwerwiegender1. Sowohl die Rückfallwahrscheinlichkeit als auch die Sterblichkeit sind bei Rauchern höher12,32. Hirnhautentzündungen Bei einer Hirnhautentzündung (Meningitis) sind die Membranen, die das Gehirn und das Rückenmark einhüllen (Me­­­ ningen), entzündet. Sie wird hauptsächlich durch Meningo­kok­ ­ken (Neisseria meningitidis) hervorgerufen. Diese In­fek­­­­­­tions­­­­krankheit tritt oft bei Epidemien auf und wird von Mensch zu Mensch übertragen. Infektionsquelle können so­­wohl erkrankte Menschen als auch symptomfreie Träger des Erregers sein. Bei Kindern wird die Meningenentzündung häufig auch durch Haemophilus influenzae oder Pneumokokken verursacht34. Bei Rauchern kommen Meningokokken, die eine Hirnhautentzündung verursachen können, vermehrt vor15. Kinder, die in Haushalten leben, wo geraucht wird, erkranken häufiger an einer Meningitis als Kinder, die nicht regelmäßig Tabakrauch ausgesetzt sind. Das Risiko einer Erkrankung ist dabei höher, wenn beide Elternteile rauchen17,23. Informationen zu weiteren mit Rauchen im Zusammenhang stehenden Infektionskrankheiten sind in „Rauchen und bakterielle Infektionen Teil II“ zu finden (siehe www.tabakkontrolle.de). Impressum © 2009 Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg Autorinnen: Dipl. Biol. Sarah Kahnert, Dr. Katrin Schaller Verantwortlich für den Inhalt: Dr. Martina Pötschke-Langer Deutsches Krebsforschungszentrum Stabsstelle Krebsprävention und WHO-Kollaborationszentrum für Tabakkontrolle Im Neuenheimer Feld 280 69120 Heidelberg Fax: 06221 42 30 20 E-Mail: [email protected] Zitierweise: Deutsches Krebsforschungszentrum (Hrsg.): Rauchen und bakterielle Infektionen Teil I Heidelberg, 2009 Diese Publikation, Teil II sowie Literaturbelege sind im Internet abrufbar unter: www.tabakkontrolle.de Blaue Reihe Infekt I.indd 2 31.08.2009 11:16:29 Uhr Fakten zum Rauchen Deutsches Krebsforschungszentrum, Heidelberg Rauchen und bakterielle Infektionen Teil I und II Literatur (1) Altet-Gomez MN, Alcaide J, Godoy P et al. (2005) Clinical and epidemiological aspects of smoking and tuberculosis: a study of 13,038 cases. Int J Tuberc Lung Dis, 9, 430-436 (2) Arbes SJ, Agustsdottir H, Slade GD (2001) Environmental tobacco smoke and peridontal disease in the United States. 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